SISTEMA DE SENSORES Y ACTUADORES MORFOLOGÍA DE UN ROBOT DEFINICIÓN CLASIFICACIONES Y TIPOS Según lo que 1. Propioceptivos - Estado • SENSORES: SON miden: interno del robot - Ejemplo: DISPOSITIVOS posición, velocidad, torque de ELECTRONICOS QUE articulaciones, aceleración de DETECTAN MAGNITUDES eslabones, orientación del robot, FÍSICAS Y QUÍMICAS. temperatura del robot, etc. • 2. Exteroceptivos - Entorno del robot (mejoran la autonomía) Ejemplo: fuerza/torque, distancia a objetos, intensidad de luz, etc. Según cómo lo 1. Pasivos - Usan la energía del miden ambiente - Ejemplo: cámara 2. Activos - Emiten energía y miden la reacción - Ejemplo: sensor de ultrasonido Según la función 1. Sensores externos. Son los que que realicen: sirven para tomar datos del entorno del robot, como, por ejemplo, detectar objetos (finales de carrera, sensores infrarrojos y ultrasonidos), niveles de iluminación (LDR), temperatura (NTC o PTC), etc. 2. Sensores internos. Sirven para controlar el propio funcionamiento del robot, como velocidad de los motores, posición de elementos móviles, la fuerza ejercida, etc. Principales •Posición: Sensores en - Posición lineal del eje: Robótica potenciómetro lineal, LVDT, inductosyn - Posición angular del eje: encoder, potenciómetro, resolver, sincro - Posición del sistema: GPS, USBL, beacons RF, motion capture • Velocidad: - Velocidad del eje: tacómetro Velocidad angular del sistema: giroscopio - Velocidad lineal del sistema: sensor de efecto Doppler SISTEMA DE SENSORES Y ACTUADORES (continuación) ACTUADORES: SON DISPOSITIVOS ENCARGADOS DE EJECUTAR ACCIONES DETERMINADAS POR EL SISTEMA DE PROCESAMIENTO Se clasifican en tres grandes grupos, según la energía que utilizan: Neumáticos. Eléctricos Hidráulicos. • Aceleración lineal (del sistema): -acelerómetro • Orientación e inclinación (del sistema): - Inclinómetro, magnetómetro, brújula, unidad de medida inercial (IMU) • Fuerza: galga extensiométrica. • Distancia (rango, proximidad, profundidad) - Basados en triangulación: triangulación óptica, luz estructurada - Basados en tiempo de vuelo (ToF): ultrasonido, sensor láser (LiDAR), cámaras ToF - Basados en efecto Doppler: radar - Binarios: sensor infrarrojo • Imágenes: - Cámaras (RGB, RGBD), cámaras catadióptricas • Otros sensores: - De toque (bumpers), de temperatura, de luz, etc Los actuadores neumáticos usan el aire comprimido como fuente de energía y son muy indicados en el control de movimientos rápidos, pero de precisión limitada. Los motores eléctricos son los más utilizados, por su fácil y preciso control, así como por otras propiedades ventajosas que establece su funcionamiento, como consecuencia del empleo de la energía eléctrica. Los motores hidráulicos son recomendables en los manipuladores que tienen una gran capacidad de carga, junto a una precisa regulación de velocidad. SISTEMA DE TRANSIMISIÓN Y REDUCTORES ESTRUCTURA MECÁNICA Y ELEMENTOS TERMINALES Las transmisiones son los elementos encargados de transmitir el movimiento desde los actuadores hasta las articulaciones. Se incluirán junto con las transmisiones a los reductores, encargados de adaptar el par y la velocidad de la salida del actuador a los valores adecuados para el movimiento de los elementos del robot Los reductores utilizados en robótica se les exige unas condiciones de funcionamiento muy restrictivas, las cuales viene motivadas por las altas prestaciones que se le piden al robot en cuanto a precisión y velocidad de posicionamiento. Los elementos terminales se pueden denominar como los periféricos del robot incluyen el herramental que se une a la muñeca del robot y a los sistemas sensores que permiten al robot interactuar con su entorno. En robótica, el termino de efector final se utiliza para describir la mano o herramienta que está unida a la muñeca. El efector final representa el herramental especial que permite al robot de uso general realizar una aplicación particular. Este herramental especial debe diseñarse específicamente para la aplicación. Las transmisiones pueden ser Características: Circular-Circular Circular-Lineal Lineal-Circular • • • • • • • Los efectores finales pueden dividirse en dos categorías: pinzas y herramientas Relación de reducción Peso y tamaño Momento de inercia Velocidades de entrada máxima Par de salida nominal Par de salida máximo Juego angular Rigidez torsional Rendimiento Las pinzas se utilizarían para tomar un objeto, normalmente la pieza de trabajo, y sujetarlo durante el ciclo de trabajo del robot. Tipos: • Pinza de presión • Pinza de enganche • Ventosas de vacío • electroimán Una herramienta se utilizaría como efector final en aplicaciones en donde se exija al robot realizar alguna operación en la pieza de trabajo. Estas aplicaciones incluyen la soldadura por puntos, la soldadura por arco, a la pintura por pulverización y las operaciones de taladro. En cada caso, la herramienta particular FUENTES DE ENERGÍA Los robots, también hacen transformaciones de energía durante sus procesos las Los robots son máquinas mas usadas son: electromagnéticas; por lo tanto, todas ellas necesitan un suministro de energía eléctrica, al menos, para el sistema de control. La energía eléctrica también proporcionará alimentación para los motores eléctricos y electromagnéticos. Si los robots constan de motores de explosión, será necesario disponer de un suministro de gasolina o gasoil. Cuando el robot incluya actuadores hidráulicos o neumáticos, será preciso disponer también de un suministro de aceite o de aire, respectivamente. Un robot debe de tener una fuente de energía para poder convertirla en trabajo cada vez que efectúa algún movimiento. ARACELI ANTARES HERNÁNDEZ GÁMIZ CONALEP SALINA CRUZ CLAVE 155 está unida a la muñeca del robot para realizar la operación. Tipos: • Pinza soldadura por puntos • Soplete soldadura de arco • Cucharón para colada • atornillador • fresa-lija • Pistola de pintura • Cañón láser • Cañón de agua a presión • La energía Neumática • La energía Hidráulica • Energía Calorífica • Energía Química • Energía Luminosa • Energía Eléctrica • Energía Nuclear • Energía Eólica
